柑橘/大球盖菇间作对三峡库区紫色土活性有机碳库的影响

张洋，刘月娇，倪九派，谢德体

(西南大学资源环境学院，重庆 400716)



柑橘/大球盖菇间作对三峡库区紫色土活性有机碳库的影响

张洋，刘月娇，倪九派*，谢德体

(西南大学资源环境学院，重庆 400716)

分析柑橘园间作大球盖菇模式对紫色土活性有机碳库的影响，以期为土壤碳循环及缓解气候变化的研究提供基础数据和理论依据。通过在紫色土柑橘园中间作大球盖菇，对比分析密植间作(HD)、正常间作(TC)、稀疏间作(SP)和裸地对照(BT)及辅料对照(ST)等5组处理对紫色土柑橘园上下层(0～10 cm，30～50 cm)土壤中总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、轻组有机碳(LFOC)及土壤微生物量碳(SMBC)等指标的影响。在大球盖菇整个生长期中，柑橘/大球盖菇间作密度显著影响上、下层土壤中活性有机碳(DOC、ROC、LFOC、SMBC)的含量，且上层(0～10 cm)土壤中总有机碳和活性有机碳的含量显著高于下层(30～50 cm)土壤。此外，各处理在不同土壤层次中对不同活性有机碳组分的影响存在显著性差异，其中在上层(0～10 cm)土壤中，密植间作(HD)处理中活性有机碳(DOC、ROC、LFOC及SMBC)含量显著高于其他处理(P<0.05)，而在下层(30～50 cm)土壤中，稀疏间作(SP)处理中可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)及微生物量碳(SMBC)的含量均高于其他处理(P<0.05)。柑橘/大球盖菇间作系统中，间作密度与总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)存在显著负相关关系，与可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)和土壤微生物量碳(SMBC)存在极显著负相关关系，且不同活性有机碳组分间存在显著或极显著正相关关系。柑橘/大球盖菇间作能够显著提高上层(0～10 cm)土壤中碳库管理指数，却不利于下层(30～50 cm)土壤碳的累积。柑橘/大球盖菇间作在一定程度上能够提高紫色土土壤中活性有机碳的形成和累积，增加紫色土土壤碳储量。

果菇间作；活性有机碳库；碳库管理指数；紫色土；三峡库区

紫色土是由紫色砂页岩发育形成的一种岩性土，极易发生侵蚀[1]。紫色土分布于我国南方地区，总面积大约为1889.12万hm2[1]，其中三峡库区紫色土由于土层薄，土壤肥力差，土壤侵蚀严重而备受关注[2]。柑橘是三峡库区主要的经济果树[3]，柑橘园土壤碳的丰缺成为影响三峡库区紫色土生产力及固碳潜力的重要因素。

土壤有机碳是土壤有机质的重要组成部分，对改善土壤物理特性，提高土壤质量，降低土壤养分流失，增加土壤有效养分含量具有重要意义[4]。土壤活性有机碳库是指土壤中有效性较高、易被土壤微生物分解利用，对植物养分供应具有最直接作用的那部分有机碳[5]。活性有机碳库一般占总有机碳库的7%～32%，比非活性有机碳和全量有机碳更灵敏，更能反映土壤的理化性质，可作为土壤肥力和土壤质量及其持续性评价的有效参数，是土壤潜在生产力和土壤管理措施变化引起土壤有机质变化的早期预警指标[6-7]。土壤活性有机碳库主要包括水溶性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)、易氧化有机碳(rapidly oxidized organic carbon, ROC)、土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon, SMBC)和轻组有机碳(light fraction organic carbon, LFOC)[8]。水溶性有机碳是反映土壤碳库短期状态的指标，与微生物的活性、团聚体的形成息息相关[9]; 易氧化有机碳是指易被高锰酸钾氧化的那部分有机碳，是活性有机碳库重要的组成部分，其含量及其与土壤总有机碳的比值是反映土壤碳稳定性的指标，土壤全碳中易氧化有机碳所占比例越高，说明土壤碳的活性越大，稳定性越差[10]；土壤微生物量碳能反映参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化的对应微生物数量，被认为是土壤活性养分的储库，是植物生长可利用养分的重要来源[11]； 轻组有机碳能够对外界环境变化做出快速响应，在土壤养分的短期转换中起着至关重要的作用[12]。

大球盖菇(Strophariamushrooms)又名皱环球盖菇、皱球盖菇、酒红球盖菇,是国际菇类交易市场上的十大菇类之一，也是联合国粮农组织(FAO)向发展中国家推荐栽培的蕈菌之一[13]。果园间作大球盖菇是生态果园建设的重要组成部分，对其套种技术的研究也一直是学术研究的热点，廖家艳和雷干农[14]提出了梨园套种大球盖菇的技术，颜淑婉和苏诗垂[15]也结合柑桔园的种植特点及其生态环境，提出了大球盖菇立体高效栽培模式。张传利等[16]通过在小粒咖啡种植园进行的咖啡与大球盖菇间作试验表明，大球盖菇能为咖啡园持续提供良好的田面覆盖和优质的有机肥料，增进土壤肥力，具有较好的经济、生态和社会效益。

目前关于土壤活性有机碳库的研究主要集中在土地利用变化及施肥、耕作等管理方式对其影响等方面[7,17-21]，而对于果菇间作系统对紫色土活性有机碳库变化的影响机理尚未阐明。本试验通过测定土壤活性有机碳库的组分，分析柑橘园套种大球盖菇模式对紫色土活性有机碳库的影响，以期为土壤碳循环及缓解气候变化的研究提供基础数据和理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地位于重庆市江津区慈云镇柑橘园试验基地(E 106°12′2.62″，N 29°04′51.85″)，地形南高北低，平均海拔265.6 m。气候属典型的亚热带季风气候，全年气候较温和，四季分明，年均气温18.4℃，夏季均温28.5℃，冬季均温7.7℃；云雾多，日照少，全年太阳总辐射量约362076.18 J/cm2，年日照时数1273 h；雨量充沛，无霜期长，年均降水量1030.7 mm，主要集中于5-9月，占全年降水量70%左右，无霜期341 d。柑橘园总长100 m，宽6.8 m，分为上下两坡，坡度为10°左右。柑橘树行株距为4 m×3 m，且两行柑橘树之间具有宽80 cm的排水沟，土壤类型为发育在紫色砂页岩上的酸性紫色土，土壤基本理化性状为：土壤容重为1.45 g/cm3，pH 5.4，有机质14.7 g/kg，全氮1.04 g/kg，全磷0.77 g/kg，全钾19.7 g/kg，碱解氮91.1 mg/kg，有效磷27.2 mg/kg，有效钾93.5 mg/kg。

1.2 试验设计与材料

1.2.1 试验设计 试验设置了3组间作方式和2组对照，分别为正常间作(TC)、密植间作(HD)、稀疏间作(SP)和裸地对照(BT)及辅料对照(ST)。3种处理大球盖菇的栽培均采用地坑式栽培，即在距柑橘树50 cm的行间开挖高30 cm，宽90 cm，长度220 cm的地坑，将地坑整平，并填入厚度为20 cm，宽度为45 cm，长度与地坑长度一致的培养料基床(培养料事先经过发酵堆熟，详见“培养基料制备”)，形成料垄，然后采用穴播法进行接种菌种，最后菌种用培养料覆盖压实并覆土。其中正常间作(TC)的行株距为13 cm×13 cm，每个料垄接种3行；密植间作(HD)的行株距为5 cm×5 cm，每个料垄接种4行；稀疏间作(SP)的行株距为20 cm×20 cm，每个料垄接种2行；辅料对照(ST)只铺盖培养基料，不进行大球盖菇种植；裸地对照(BT)为常规柑橘园裸地种植，具体设计要求如表1。试验采用随机区组设计，将柑橘园划分为15个小区，每个处理均由3个重复小区组成，每个小区长10 m，宽9 m，包含15个相同处理的料垄，且每个料垄下方均有宽80 cm的排水沟，3种间作除播种方式和大球盖菇行株距不同外，其他管理措施均相同，出菇后的菇渣还田。

表1 实验设计不同处理

TC为正常间作，HD为密植间作，SP为稀疏间作，ST为辅料对照，BT为裸地对照。

TC：Traditional cultivation; HD: High density intercropping; SP: Sparse intercropping; ST: Straw mulching tillage; BT: Bare ground tillage.

1.2.2 培养基料制备 1)三峡库区柑橘园套种大球盖菇中培养基料配方为水稻秸秆85%、尿素14%、生石灰1%;2)培养基料的制备：①将水稻秸秆粉碎，与谷壳、尿素等材料混匀，将混匀料平摊地面上，向其喷水，直到混匀料全面湿透为止；②将生石灰溶于水中，均匀的泼洒到混匀料表面；③将混匀料堆成宽1.5～2.0 m，高1.0～1.5 m，长度不限的培养基料堆，要堆结实；④用塑料薄膜将培养基料堆盖严实，用石块压边，防止被风吹起；⑤每隔3～4 d翻堆1次，将上层料翻到底层, 底层料翻到上层, 如堆中混匀料过干必须喷湿，如此翻堆3～4次。最后1次需将混匀料在地面摊平，去掉塑料薄膜，在地面露天散温2～3 d，就可将培养基料移入柑橘园中进行播种。

1.3 样品采集与分析

1.3.1 样品采集 采用土钻法，按照随机、多点采样原则，分别对料垄上层(0～10 cm)和料垄下层(30～50 cm)土层进行采集土样，将所取样品分开，一部分土样自然风干，过2 mm筛，用于土壤总有机碳、轻组有机碳、易氧化有机碳的测定；另一部分鲜土放于4℃的冰箱中用于可溶性有机碳、土壤微生物量碳的分析。在大球盖菇成熟之前，每30 d用土钻法采集1次土样；成熟后，每次出菇取1次土样(约15 d)，收菇30 d后再集中采1次土样，共计8次。

1.3.2 样品分析 总有机碳(TOC)采用重铬酸钾容量法-外加热法[22]。

可溶性有机碳(DOC)采用水溶液提取法[23]：称取烘干基约为3 g的新鲜土壤样品置于50 mL离心管中，加入去离子水30 mL，振荡30 min(30 r/min,20℃)后离心10 min(3500 r/min),用0.45 μm的玻璃纤维滤膜过滤，滤液中的有机碳用Multi N/C2100分析仪测定。

易氧化有机碳(ROC)采用333 mmol/L高锰酸钾氧化法[24]: 称取含有15～30 mg碳过0.15 mm筛的风干土样于50 mL离心管中，加入浓度为333 mmol/L KMnO425 mL，以25 r/min振荡1 h，振荡后的样品在转速为4000 r/min下离心5 min，取上清液，用去离子水按1∶250的比例稀释，将稀释液在565 nm波长处比色，同时配制标准系列浓度的KMnO4溶液在565 nm波长处比色，根据KMnO4浓度的变化求出样品中ROC含量。

轻组有机碳(LFOC)采用密度分级法[25]：称取过2 mm筛的风干土样10 g，放入100 mL离心试管中，加入比重为1.70 g/cm3的NaI溶液50 mL，将试管用手摇动5 min(避免强烈振荡)后，将试管用超声波粉碎仪振荡15 min(400 W/m2)，然后将悬浮物离心(1200 r/min，10 min)后收回(抽吸方式)，再将抽吸的悬浮液倒入装有尼龙滤纸(0.45 μm)的滤斗中抽气过滤，将滤纸上的物质先用0.01 mol/L的CaCl2冲洗3次，再用蒸馏水冲洗3次后，将滤纸上的物质水洗到提前称重的50 mL烧杯中。之后，再向离心管加50 mL比重为1.70 g/cm3的NaI溶液，重复上述过程，将2次的提取物混合，静置24 h，在60℃烘48 h后称重，该组分即为轻组有机碳。

土壤微生物量碳(SMBC)采用氯仿熏蒸法[26]：称取相当于烘干土重20 g的湿土，放入100 mL小烧杯中，连同盛有60 mL左右无酒精氯仿的小烧杯(里面放入少量抗暴沸物质)一起放入真空干燥器内，真空干燥器底部加入少量水和稀碱(1 mol/L NaOH)。用真空泵抽成真空，使氯仿沸腾，并持续3 min，关闭真空干燥器的阀门，将真空干燥器放入25℃的培养箱中，保持24 h。取出氯仿(倒回瓶中重复使用)，除尽干燥器底部的碱，再用真空泵反复抽气，直到土壤闻不到氯仿味为止。加入0.5 mol/L K2SO4溶液80 mL，振荡30 min(300 r/min，25℃)后离心(3000 r/min，5 min)，然后迅速用中速滤纸过滤，滤液中的碳浓度立即用Multi N/C2100分析仪测定。在熏蒸开始的时候，另取等量的土样，同上述方法用0.5 mol/L K2SO4溶液浸提，同时做空白。土壤微生物量碳为：SMBC=EC/KEC, 式中,EC为熏蒸和未熏蒸样品浸提液测定的有机碳差值;KEC为转换系数，一般取值为0.45[27]。

土壤碳库管理指数(carbon pool management index,CPMI)计算：采取Blair等[24]的计算方法获得，其中，碳库活度(L)=样品的活性有机碳/样品的非活性有机碳；活度指数(activity index,LI)=样品的碳库活度/对照的碳库活度；碳库指数(carbon pool index,CPI)=样品有机碳总含量/对照土壤有机碳总含量；土壤碳库管理指数(CPMI)=CPI×AI×100。本文以裸地对照(BT)土壤为对照土壤，活性有机碳为333 mmol/L KMnO4氧化法测得的易氧化有机碳(ROC)。

1.4 数据分析

采用Excel 2013和SPSS 21.0软件进行统计分析，并用LSD法进行统计分析和多重比较，差异显著性采用不同大写、小写字母表示，相关性分析采用AMOS多元统计典型相关分析法分析，相关系数采用Pearson简单相关系数表示。

2 结果与分析

2.1 间作密度对土壤总有机碳(TOC)的影响

在大球盖菇生长期内，基料上下两层土壤有机碳增减规律差异显著。在上层土(0～10 cm)中，各处理土壤中全部有机碳(TOC)含量在大球盖菇生长期内均呈先降低后增高的趋势，且不同时期差异显著。其中，正常间作(TC)和辅料对照(ST)均在大球盖菇种植120 d后，上层土(0～10 cm)中TOC含量最低，分别为17.4和15.3 g/kg，而密植间作(HD)和稀疏间作(SP)均在大球盖菇种植90 d后，上层土(0～10 cm)中TOC含量最低，分别为15.4和14.1 g/kg。在大球盖菇整个生长期内，各处理上层土(0～10 cm)中TOC平均含量表现为：正常间作(TC，21.3 g/kg)、辅料对照(ST，20.6 g/kg)>稀疏间作(SP，19.8 g/kg)和密植间作(HD，19.5 g/kg)>裸地对照(BT，14.8 g/kg)。各处理在大球盖菇整个生长期内均可增加上层土(0～10 cm)中TOC含量，但在不同生长阶段，各处理上层土(0～10 cm)中TOC增幅差异显著，在大球盖菇生长前期(即出菇之前，种植天数≤120 d)，与裸地对照(BT)相比，各处理上层土(0～10 cm)中TOC的增加幅度表现为：正常间作(TC，41.2%)>辅料对照(ST，30.7%)>密植间作(HD，23.5%)>稀疏间作(SP，16.1%)；在大球盖菇生长后期(即出菇之后，种植天数>120 d)，相比裸地对照(BT)，各处理上层土(0～10 cm)中TOC的增幅表现为稀疏间作(SP，47.4%)、正常间作(TC，45.5%)和辅料对照(ST，45.4%)均显著大于密植间作(HD，38.1%)。

各处理下层土(30～50 cm)中全部有机碳(TOC)含量显著低于上层土(0～10 cm)，且变化幅度较小。在大球盖菇出菇之前(种植天数<120 d)，各处理下层土(30～50 cm)中TOC呈微量增加趋势，且增加幅度较小；在大球盖菇出菇期(种植天数120～165 d)，此阶段下层土(30～50 cm)中TOC含量变化剧烈，尤其以辅料对照(ST，12.1～18.5 g/kg)和密植间作(HD，9.84～15.5 g/kg)处理变化幅度最大。就大球盖菇整个生长期而言，大球盖菇出菇前、后期下层土(30～50 cm)中TOC含量差异显著，出菇后期下层土(30～50 cm)中TOC含量显著大于出菇前期。此外，各处理下层土(30～50 cm)中TOC在大球盖菇整个生长期内的平均含量差异显著，具体表现为：辅料对照(ST，14.7 g/kg)>正常间作(TC,13.7 g/kg)>稀疏间作(SP，12.5 g/kg)、密植间作(HD，12.5 g/kg)>裸地对照(BT，9.28 g/kg)。

表2 不同间作方式对土壤上下层全部有机碳的影响

注： 表中数据为平均值±标准误(n=3)，不同小写字母为相同天数下不同处理间差异显著(P<0.05)；不同大写字母为相同处理不同天数间差异显著(P<0.05)，下同。

Note: Mean±standard deviation (n=3). Different lowercase letters indicated significant differences(P<0.05)under different treatments on the same day, different capital letters indicated significant differences(P<0.05)during different times under the same treatment.

2.2 间作密度对土壤可溶性有机碳(DOC)的影响

辅料上层土(0～10 cm)中可溶性有机碳(DOC)受大球盖菇生长状况、柑橘树长势及光照、降雨等环境因素影响较大，从图1可以看出，各处理上层土(0～10 cm)中DOC含量在大球盖菇整个生长期内变化幅度较大，但在不同生长期则表现出一定的规律性。在大球盖菇生长前期(种植天数<120 d)，除辅料对照(ST)处理外，其他处理上层土(0～10 cm)中DOC含量均呈增长的趋势；在出菇期(种植天数120～165 d)，各处理上层土(0～10 cm)中DOC由于出菇状况的差异而变化，此阶段上层土(0～10 cm)中DOC平均含量表现为：密植间作(HD，72.3 mg/kg)>稀疏间作(SP，68.1 mg/kg)、裸地对照(BT，64.2 mg/kg)、辅料对照(ST，63.8 mg/kg)>正常间作(TC，51.2 mg/kg)；在大球盖菇生长后期(种植天数>165 d),除辅料对照(ST)处理外，其他处理上层土(0～10 cm)中DOC含量均呈下降或者稳定的趋势。此外，正常间作(TC)处理上层土(0～10 cm)中DOC在大球盖菇整个生理期内的平均含量低于裸地对照(BT)处理，而其他处理上层土(0～10 cm)中DOC的平均含量却与此相反，其中密植间作(HD)土壤中DOC含量比裸地对照(BT)高213%，辅料对照(ST)土壤中DOC含量比裸地对照(BT)高18.4%，并且稀疏间作(SP)土壤中DOC含量比裸地对照(BT)高15.3%。

辅料下层土(30～50 cm)中DOC易受降雨、微生物活动及根系等因素的影响。图2表明在大球盖菇整个生长期内，各处理均可提高下层土(30～50 cm)中DOC含量。与裸地对照(BT)下层土(30～50 cm)中DOC在大球盖菇整个生长期内的平均含量相比，各处理下层土(30～50 cm)中DOC平均含量分别提高了：稀疏间作(SP)136%、正常间作(TC)130%、辅料对照(ST)84.0%、密植间作(HD)71.6%。在大球盖菇不同生长期内，各处理下层土(30～50 cm)中DOC变化差异显著。在大球盖菇生长前期(种植天数<102 d)，除裸地对照(BT)和辅料对照(ST)外，其他处理下层土(30～50 cm)中DOC呈增长的趋势；在大球盖菇生长后期(种植天数>165 d)除密植间作(HD)和裸地对照(BT)外，其他处理下层土(30～50 cm)中DOC含量也呈增长的趋势。在出菇期(种植天数120～165 d)，各处理下层土(30～50 cm)中DOC变化呈现多样性的特征，其中正常间作(TC)下层土(30～50 cm)中DOC呈现先降低后增高的特点，减幅(-26.4 mg/kg)与增幅(21.2 mg/kg)均较大，此阶段DOC平均含量为67.2 mg/kg；密植间作(HD)下层土(30～50 cm)中DOC呈现持续降低的趋势，减幅(-41.1 mg/kg)较大，此阶段DOC平均含量为57.7 mg/kg；稀疏间作(SP)下层土(30～50 cm)中DOC的走势为先增高后降低，增幅(28.9 mg/kg)较大，减幅(11.2 mg/kg)较小，此阶段DOC平均含量为69.5 mg/kg；裸地对照(BT)下层土(30～50 cm)中DOC含量的变化为稳步增长，增幅(7.82 mg/kg)较小，此阶段DOC平均含量为29.5 mg/kg；辅料对照(ST)下层土(30～50 cm)中DOC表现为升降升的特点，此阶段DOC平均含量为54.2 mg/kg。

图1 不同间作下土壤上层(0～10 cm)可溶性有机碳的变化Fig.1 Changes of dissolved organic carbon in soil depth of 0-10 cm under different intercropping patterns

图2 不同间作下土壤下层(30～50 cm)可溶性有机碳的变化Fig.2 Changes of dissolved organic carbon in soil depth of 30-50 cm under different intercropping patterns

图中误差线为标准误差线(n=3), 不同小写字母为相同天数下不同处理间差异显著(P<0.05)，下同。Bars represent the standard deviation of the mean (n=3), different lowercase letters indicated significant differences(P<0.05)under different treatments on the same day, the same below.

2.3 间作密度对土壤易氧化有机碳(ROC)的影响

图3表明，各处理在辅料上层土壤(0～10 cm)中易氧化有机碳(ROC)的含量随着大球盖菇种植天数的增加呈递增趋势。各处理土壤中ROC在大球盖菇整个生长期内的平均含量表现为：正常间作(TC，5.56 g/kg)、稀疏间作(SP，5.48 g/kg)及密植间作(HD，5.32 g/kg)显著大于辅料对照(ST，4.61 g/kg)和裸地对照(BT，4.30 g/kg)。虽然在整个生长期，大球盖菇种植处理能够显著提升土壤上层(0～10 cm)ROC含量，但在不同的生长阶段，各处理对土壤上层(0～10 cm)ROC作用却表现各异。在大球盖菇生长前期(种植天数<120 d)，相比裸地对照(BT)在此阶段上层土(0～10 cm)中ROC的平均含量，正常间作(TC)提高了33.6%，密植间作(HD)提高了30.0%，稀疏间作(SP)提高了28.0%，辅料对照提高了11.2%；同时在大球盖菇生长后期(种植天数>160 d)，相比裸地对照(BT)在此阶段上层土(0～10 cm)中,ROC的平均含量，其他处理均提高了此层次土壤中ROC的含量，具体表现为：稀疏间作(SP，28.8%)、正常间作(TC，28.7%)和密植间作(HD，27.0%)显著大于辅料对照(ST，11.7%)；在大球盖菇出菇期(种植天数120～165 d)，除正常间作(TC)处理外，其他处理均呈先降低后增高的趋势，此阶段各处理上层土(0～10 cm)中，ROC 的平均含量表现为：稀疏间作(SP，5.70 g/kg)、正常间作(TC，5.65 g/kg)>密植间作(HD，5.28 g/kg)>辅料对照(ST，4.62 g/kg)和裸地对照(BT，4.47 g/kg)。

从图4可以看出，在大球盖菇整个生长期内，辅料对照(ST)与稀疏对照(SP)处理中土壤下层(30～50 cm)易氧化有机碳(ROC)始终低于裸地对照(BT)处理，其在大球盖菇整个生长期内的平均含量分别为2.35和3.25 g/kg；密植间作(HD)和正常间作(TC)处理中土壤下层(30～50 cm)易氧化有机碳(ROC)在大球盖菇整个生长期内变化幅度较大，最大增幅和减幅分别为1.73，1.72 g/kg和-0.64，-1.10 g/kg。图4还表明，在大球盖菇不同生长阶段，各处理中土壤下层(30～50 cm)ROC变化存在显著性差异。在大球盖菇出菇前期(种植天数<120 d)，密植间作(HD)和正常间作(TC)处理中土壤下层(30～50 cm)ROC呈先增后减的趋势，且此阶段其ROC含量始终高于裸地对照(BT)处理，在此阶段的ROC平均含量分别为3.67和3.55 g/kg；在大球盖菇出菇期(种植天数120～165 d)，除辅料对照(ST)外，其他处理下层土(30～50 cm)中ROC在此阶段差异不显著；在大球盖菇出菇后期(种植天数>165 d)，裸地对照(BT)在此阶段下层土(30～50 cm)中ROC含量显著高于其他处理，分别较其他处理高0.254～1.33 g/kg。

图3 不同间作下土壤上层(0～10 cm)易氧化有机碳的变化Fig.3 Changes of rapidly oxidation carbon in soil depth of 0-10 cm under different intercropping patterns

图4 不同间作下土壤下层(30～50 cm)易氧化有机碳的变化Fig.4 Changes of rapidly oxidation carbon in soil depth of 30-50 cm under different intercropping patterns

2.4 间作密度对土壤轻组有机碳(LFOC)的影响

表3表明辅料上下两层土(0～10 cm，30～50 cm)中轻组有机碳(LFOC)含量存在显著差异，上层土(0～10 cm)中LFOC含量显著高于下层土(30～50 cm)。此外，两层土(0～10 cm，30～50 cm)中，各处理土壤中LFOC的变化规律也存在差异性。就上层土(0～10 cm)而言，在大球盖菇整个生长期，与裸地对照(BT)相比，大球盖菇间作有利于此层次中LFOC的累积，但各处理土壤中LFOC在大球盖菇整个生长期内平均累积量存在显著性差异，具体表现为：密植间作(HD，5.05 g/kg)>稀疏间作(SP，4.70 g/kg)>辅料对照(ST，2.93 g/kg)>正常间作(TC，2.66 g/kg)>裸地对照(BT，1.27 g/kg)。同时表3表明在大球盖菇生长不同阶段，各处理上层土(0～10 cm)中LFOC在相应阶段的平均含量存在显著性差异。在大球盖菇生长前期(种植天数<120 d)，各处理上层土(0～10 cm)中LFOC平均含量差异显著，密植间作(HD)土壤中LFOC平均含量(4.88 g/kg)显著高于其他处理，依次为稀疏间作(SP，4.02 g/kg)，辅料对照(ST，3.11 g/kg)和正常间作(TC，2.74 g/kg)，而裸地对照(BT)土壤中LFOC平均含量最小，为1.23 g/kg；在大球盖菇生长中后期(种植天数>120 d)，密植间作(HD)和稀疏间作(SP)上层土(0～10 cm)中LFOC在此阶段的平均含量显著高于其他处理，而两者之间差异不显著，此外辅料对照(SP)和正常间作(TC)上层土(0～10 cm)中LFOC在此阶段的平均含量差异也不显著，但同时显著高于裸地对照(BT)土壤中LFOC平均含量。

各处理下层土(30～50 cm)中轻组有机碳(LFOC)在大球盖菇生长期内的变化与上层土(0～10 cm)存在显著性差异。下层土(30～50 cm)中LFOC变化幅度显著小于上层土(0～10 cm)，且在大球盖菇整个生长期内，密植间作(HD)与裸地对照(BT)土壤中LFOC平均含量显著小于其他处理，而稀疏间作(SP)与辅料对照(ST)土壤中LFOC含量显著高于其他处理。通过表3可以发现各处理下层土(30～50 cm)中LFOC在大球盖菇不同生长阶段存在显著性差异。在大球盖菇生长前期(种植天数<120 d)，各处理土壤中LFOC均呈小幅变化，其中密植间作(HD)和裸地对照(BT)为小幅下降，而其他处理均呈小幅上涨；在出菇期(种植天数120～165 d)，除裸地对照(BT)外，其他处理下层土(30～50 cm)中LFOC均呈先升后降的趋势，并且均在大球盖菇种植天数135 d左右达到最大值，分别为：辅料对照(ST，3.03 g/kg)>稀疏对照(SP，2.87 g/kg)>正常间作(TC，2.57 g/kg)>密植间作(HD，1.47 g/kg)，而此时裸地对照(BT)土壤中LFOC最小，为0.95 g/kg；在出菇后期(种植天数>165 d),除辅料对照(SP)外，其他处理均呈小幅上涨的趋势，且各处理土壤中LFOC含量差异显著。

表3 不同间作方式对土壤上下层轻组有机碳的影响

2.5 间作密度对土壤微生物量碳(SMBC)的影响

上层土(0～10 cm)中土壤微生物量碳((SMBC)受柑橘、大球盖菇长势及光照、温湿度等环境因素影响较大。就整个大球盖菇生长期而言，正常间作(TC)上层土(0～10 cm)中SMBC平均含量与裸地对照(BT)相比差异不显著；而其他处理上层土(0～10 cm)中SMBC平均含量却显著高于裸地对照(BT)，其中密植间作(HD)与稀疏间作(SP)上层土(0～10 cm)中SMBC平均含量最大，分别为511和534 mg/kg。图5表明，各处理上层土(0～10 cm)中SMBC在大球盖菇不同生长阶段变化表现出显著性差异。在大球盖菇出菇前期及中期(种植天数<165 d)，除辅料对照(ST)和密植间作(HD)上层土(0～10 cm)中SMBC呈稳定增长的趋势外，其他处理上层土(0～10 cm)中SMBC变化呈现多样性，其中辅料对照(ST)和裸地对照(BT)土壤中SMBC呈先升后降的趋势，分别在大球盖菇种植120和90 d左右达到最大值579和481 mg/kg，然后都急速下降；而正常间作(TC)却呈先降后升再降的趋势，在大球盖菇种植90 d左右达到最低值371 mg/kg，而在种植135 d左右，达到最大值446 mg/kg。在大球盖菇生长后期(种植天数>165 d)，各处理上层土(0～10 cm)中SMBC处于相对稳定的状态，分别表现为：稀疏间作(SP，580 mg/kg)、密植间作(HD，571 mg/kg)>辅料对照(ST，447 mg/kg)>正常间作(TC，387 mg/kg)>裸地对照(BT，345 mg/kg)。

图6表明，下层土(30～50 cm)中土壤微生物量碳(SMBC)受大球盖菇间作密度影响较大。在大球盖菇整个生长期内，大球盖菇间作处理下层土(30～50 cm)中SMBC平均含量显著高于裸地对照(BT)和辅料对照(ST)，具体表现为：正常间作(TC，376 mg/kg)、稀疏间作(SP，363 mg/kg)>密植间作(HD，337 mg/kg)>辅料对照(ST,186 mg/kg)>裸地对照(BT，175 mg/kg)。但在大球盖菇不同的生长阶段，各处理下层土(30～50 cm)中SMBC存在显著性差异。在大球盖菇生长前期(种植天数<120 d)，除辅料对照(ST)外，其他处理下层土(30～50 cm)中SMBC均呈先降后升的趋势，且彼此间SMBC存在显著性差异，其中正常间作(TC)和稀疏间作(SP)下层土(30～50 cm)中SMBC均在大球盖菇种植90 d左右达到最小值，分别为326和335 mg/kg，而密植间作(HD)和裸地对照(BT)下层土(30～50 cm)中SMBC最小值均出现在大球盖菇种植60 d左右，分别为248和149 mg/kg；在大球盖菇生长中后期(种植天数>120 d)，相比于裸地对照(BT)下层土(30～50 cm)中，其他处理土壤中SMBC变化幅度较大，且在此阶段的平均含量显著高于裸地对照(BT)处理，具体表现为：正常间作(TC，372 mg/kg)、密植间作(HD，371 mg/kg)>稀疏间作(SP，347 mg/kg)>辅料对照(ST，183 mg/kg)>裸地对照(BT，163 mg/kg)。

图5 不同间作方式下土壤上层(0～10 cm)土中微生物量碳变化Fig.5 Changes of microbial biomass carbon in soil depth of 0-10 cm under different intercropping patterns

2.6 活性有机碳库相关性分析

采用AMOS多元统计典型相关分析法对大球盖菇生长期的活性有机碳库进行相关分析，结果如图7所示。其中，间作密度(Exp)与总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)存在显著负相关，与可溶性有机碳(DOC)、轻组有机碳(LFOC)和土壤微生物量碳(SMBC)存在极显著负相关，表明大球盖菇间作密度越稀疏越不利于土壤活性有机碳库的累积；取样时间(Sam)与可溶性有机碳(DOC)存在显著正相关，而与其他活性有机碳组分无显著相关性，表明取样时间是影响可溶性有机碳(DOC)的重要因素，而对其他活性有机碳组分影响不大；除了可溶性有机碳(DOC)与土壤层次(Lay)无显著相关性外，其他活性有机碳组分与土壤层次均呈极显著负相关，表明土壤上层更有利于土壤活性有机碳库(DOC除外)的累积；总有机碳(TOC)与土壤活性有机碳组分间均存在极显著正相关，表明增加有机碳全量有利于土壤活性有机碳组分间的积累；活性有机碳组分间除了可溶性有机碳(DOC)与易氧化有机碳(ROC)不存在显著性关系外，其他组分间均存在显著正相关。

2.7 不同间作密度下土壤碳库管理指数

本文以裸地对照(BT)为基础对照，对大球盖菇不同间作方式下土壤碳库指数进行了统计，结果见表4。由表4可知，上层土(0～10 cm)中，辅料对照(ST)的碳库活度(L)和活度指数(LI)均显著小于其他处理(P<0.05)；稀疏间作(SP)的碳库活度(L)和活度指数(LI)略低于裸地对照(BT)处理，但无显著性差异；正常间作(TC)和密植间作(HD)的碳库活度(L)和活度指数(LI)均显著小于裸地对照(BT)处理(P<0.05)；大球盖菇间作处理组(TC、HD及SP)中的碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)均显著高于裸地对照(BT)处理(P<0.05)，而辅料对照(ST)中的碳库管理指数(CPMI)与裸地对照(BT)处理无显著性差异。下层土(30～50 cm)中，大球盖菇间作处理组(TC、HD及SP)及辅料对照(ST)中的碳库活度(L)、活度指数(LI)及土壤碳库管理指数(CPMI)均显著小于裸地对照(BT)处理，且彼此间除正常间作(TC)与稀疏间作(SP)外，其他处理均存在显著性差异(P<0.05)；大球盖菇间作处理组(TC、HD及SP)及辅料对照(ST)中的碳库指数(CPI)显著大于裸地对照(BT)处理，并且正常间作(TC)与辅料对照(ST)中的碳库指数(CPI)显著大于其他两个处理组(HD、SP)。

图7 大球盖菇生长期内不同间作方式下土壤活性有机碳库间的相关系数

Exp：间作密度由大到小；Sam:取样时间；Lay:土壤上下两层；TOC：有机碳全量；DOC：可溶性有机碳；ROC：易氧化有机碳；LFOC：轻组有机碳；SMBC：土壤微生物量碳；**和*分别表示极显著相关(P<0.01)和显著相关(P<0.05)。

Exp represents the intercropping density (from high density to sparse).Sam represents sampling time. Lay represents upper and lower layer of soil. TOC represents total organic carbon. DOC represents dissolved organic carbon. ROC represents rapidly oxidized organic carbon. LFOC represents light fraction organic carbon. SMBC represents soil microbial biomass carbon. ** and* respectively represent extremely significant correlation (P<0.01) and significant correlation atP<0.05.

表4 不同间作方式下土壤碳库管理指数

3 讨论

土壤活性有机碳库通过增加微生物活性、团聚体数量及碳的封存能力来改善土壤质量，而活性有机碳组分的变化更是表征土壤碳库的敏感指标[28]。土壤中活性有机碳库受多重因素影响，本研究指出大球盖菇间作密度、种植天数及土层深度等都影响土壤活性有机碳库的变化，其中间作密度与活性有机碳库组分存在负相关(显著或极显著，图7)，赵海超等[29]认为产生这种结果的原因是高密度的间作方式能够为土壤提供丰富的外源碳，且有利于微生物对这些外源碳的分解，有助于增加土壤中活性有机碳含量。此外，辅料上层土(0～10 cm)中活性有机碳组分普遍高于下层土(30～50 cm)，这主要是因为柑橘凋落物及大球盖菇根系分泌物为上层土(0～10 cm)提供大量的有机碳，而且上层土(0～10 cm)中具有较高的养分浓度和较好的水分条件，为微生物活动提供了适宜的环境，因而增加了上层土(0～10 cm)中活性有机碳的含量[30]。活性有机碳为大球盖菇、柑橘的正常生长及微生物活动提供丰富的碳源和能源，其各组分在土壤中的含量除了与土壤有机碳存在显著正相关外，彼此间也存在显著或者极显著正相关(图7)。

活性有机碳不同组分间对土壤碳库的表征具有差异性。其中，可溶性有机碳是微生物分解有机质的重要能量来源[31]，研究表明辅料的存在(包括间作大球盖菇和辅料对照)能显著提升土壤中可溶性有机碳的含量，这主要是由于辅料作为外源碳，增加了土壤中碳的输入，添加外源碳会促进土壤有机碳的矿化，增加可溶性有机碳的含量[32]；易氧化有机碳不仅是反映农业管理措施对土壤质量影响的敏感指标，同时也是评价土壤潜在生产力的重要指标[33]，研究发现间作大球盖菇的土壤中ROC含量普遍高于辅料对照(ST)处理，这表明柑橘园中间作大球盖菇加速了辅料的分解，有利于土壤中易氧化有机碳的累积；轻组有机碳与微生物量碳都是土壤有机碳中最活跃和最易变化的部分，两者具有显著相关性，其中轻组有机碳由未完全分解的动植物残体和微生物残骸等组成，是微生物量碳的重要来源，显著影响微生物的活性[34]。研究发现，与裸地对照(BT)相比，柑橘园间作大球盖菇处理中轻组有机碳与微生物量碳的含量在整个大球盖菇生长周期内变幅较大，且彼此差异显著。总之，柑橘/大球盖菇间作方式能在一定程度提高土壤中活性有机碳的量，表明果菇间作系统有利于提高土壤活性有机碳库的累积，这与前人的研究结果相似[35-36]。

土壤有机碳库的累积取决于输入和输出的平衡过程，而此过程受多重因素影响，比如农业管理措施就是影响有机碳库累积的重要因素，Blair 等[24]指出，农业管理措施能够显著影响有机碳的转化速率，进而影响有机碳的累积量。碳库管理指数(CPMI)能够依据处理间碳动态的变化来评价处理间土壤质量的差异性[24]。研究表明，果菇间作有利于上层土壤(0～10 cm)有机碳的累积和土壤质量的改善,而对下层土壤(30～50 cm)有机碳库的累积和土壤质量的改善效果不明显。

4 结论

土壤活性有机碳易受柑橘长势、大球盖菇生长周期和湿度、温度等环境因素的影响，能够作为表征柑橘/大球盖菇间作系统中土壤质量的早期指标，并且上层土壤(0～10 cm)中活性有机碳的含量显著大于下层土壤(30～50 cm)。同时柑橘/大球盖菇间作密度能在一定程度上提高土壤活性有机碳库的累积，但间作密度越稀疏越不利于土壤活性有机碳库的累积。此外，不同间作密度对活性有机碳组分(DOC、ROC、LFOC和SMBC)的累积效果存在显著性差异，其中密植间作(HD)能够显著增加上层土壤(0～10 cm)中活性有机碳组分(DOC、ROC、LFOC和SMBC)的累积，但对下层土壤(30～50 cm)中轻组有机碳(LFOC)的累积影响较小，而稀疏间作(SP)能够显著提高下层土壤中部分活性有机碳(DOC、LFOC和SMBC)的含量，但不利于下层土壤(30～50 cm)中易氧化有机碳(ROC)的累积。总之，柑橘/大球盖菇间作有利于提升紫色土土壤活性有机碳含量，增加紫色土土壤碳储量。

[1] Li Z M. Purple Soil in China[M]. Chengdu: Science Press, 2003: 325-367.

[2] Tang J, Li Y, Deng F Y,etal. Distribution characteristics of nutrition elementsin the three gorges reservoir district. Acta Pedologica Sinica, 2005, 42(3): 473-478.

[3] Huang Y, Li D L, Li Q L,etal. Assessment of the soil environmental quality of theCitrusorchardsin three gorges reservoir region. Journal of Fruit Science, 2004, 21(3): 247-251.

[4] Nelson D W, Sommers L E. Methods of Soil Analysis[M]. Wisconsin: American Society of Agronomy, 1982: 539-579.

[5] Liu M, Yu W T, Jiang Z S,etal. A research review on soil active organic carbon. Chinese Journal of Ecology, 2006, 25(11): 1400-1404.

[6] Blair G J, Conteh A, Lefroy R,etal. Labile organic carbon determined by permanganate oxidation and its relationships to other measurements of soil organic carbon. Humic Substances in the Environment, 1999, 1: 3-15.

[7] Sharma V, Hussain S, Sharma K R,etal. Labile carbon pools and soil organic carbon stocks in the foothill Himalayas under different land use systems. Geoderma, 2014, 232: 81-87.

[8] Santos V B, Araújo A S F, Leite L F C,etal. Soil microbial biomass and organic matter fractions during transition from conventional to organic farming systems. Geoderma, 2012, 170: 227-231.

[9] Janssens I A, Lankreijer H, Matteucci G,etal. Productivity overshadows temperature in determining soil and ecosystem respiration across European forests. Global Change Biology, 2001, 7(3): 269-278.

[10] Thorburn P J, Meier E A, Collins K,etal. Changes in soil carbon sequestration, fractionation and soil fertility in response to sugarcane residue retention are site-specific. Soil and Tillage Research, 2012, 120: 99-111.

[11] Xu X, Thornton P E, Post W M,etal. A global analysis of soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus in terrestrial ecosystems. Global Ecology and Biogeography, 2013, 22(6): 737-749.

[12] Shang W, Li Y Q, Wang S K,etal. Dynamic changes of surface soil organic carbon and light-fraction organic carbon aftermobile dune afforestation with Mongolian pine in Horqin Sandy Land. Chinese Journal of Applied Ecology, 2011, 22(8): 2069-2074.

[13] Huang N L. Taxonomic status and characteristics ofStrophariarugosoannulata. Edible Fungi, 1995, (6): 11.

[14] Liao J Y, Lei G N. The Experimental research on transplantingStrophariaruqoso-annulatain pear orchard. Modern Agricultural Sciences and Technology, 2010, (24): 108-109.

[15] Yan S W, Su S C. Annulata stereo cultivation mode ofStrophariarugoso. Edible Fungi, 1997, (6): 34-35.

[16] Zhang C L, Du H B, Yang F J,etal. Study on anniversary cultivation mode of coffee and straw rotting fungus.Tropical Agricultural Science & Technology, 2014, 37(2): 7-10.

[17] Liu E, Teclemariam S G, Yan C,etal. Long-term effects of no-tillage management practice on soil organic carbon and its fractions in the northern China. Geoderma, 2014, 213: 379-384.

[18] Pandey D, Agrawal M, Bohra J S,etal. Recalcitrant and labile carbon pools in a sub-humid tropical soil under different tillage combinations: A case study of rice-wheat system. Soil and Tillage Research, 2014, 143: 116-122.

[19] Liao H K, Li J, Long J,etal. Effects of land use and abandonment on soil labile organic carbon in the karst region of Southwest China. Environment Science, 2014, 35(1): 240-247.

[20] Li W, Zheng Z C, Li T X,etal. Effects of returning farmland to tea on soil organic carbon pool of hilly region in the Western Sichuan. Scientia Agricultura Sinica, 2014, 47(8): 1642-1651.

[21] Yang B J, Huang G Q, Lan Y,etal. Effects of nitrogen application and winter green manure on soil active organic carbon andthe soil carbon pool management index. Chinese Journal of Applied Ecology, 2014, 25(10): 2907-2913.

[22] Lu R K. The Analysis Method of Soil Agricultural Chemistry[M]. Beijing: China Cgricultural Science and Technology Press, 2000： 27-65.

[23] Ghani A, Dexter M, Perrott K W,etal. Hot-water extractable carbon in soils: a sensitive measurement for determining impacts of fertilisation, grazing and cultivation. Soil Biology and Biochemistry, 2003, 35(9): 1231-1243.

[24] Blair G J, Lefroy R D B, Lisle L,etal. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems. Crop and Pasture Science, 1995, 46(7): 1459-1466.

[25] Gregorich E G, Janzen H H. Structure and Organic Matter Storage in Agricultural Soils[M]. Boca Raton: Lewis Publishers, 1996: 167-190.

[26] Vance E D, Brookes P C, Jenkinson D S,etal. Microbial biomass measurements in forest soils: the use of the chloroform fumigation-incubation method in strongly acid soils. Soil Biology and Biochemistry, 1987, 19(6): 697-702.

[27] Wu J, Joergensen R G, Pommerening B,etal. Measurement of soil microbial biomass C by fumigation-extraction—an automated procedure. Soil Biology and Biochemistry, 1990, 22(8): 1167-1169.

[28] Verma B C, Datta S P, Rattan R K,etal. Labile and stabilised fractions of soil organic carbon in some intensively cultivated alluvial soils. Journal of Environmental Biology, 2013, 34(6): 1069-1075.

[29] Zhao H C, Liu J H, Zhang X J. Effect of painting density of spring corn on organic carbon fractions of soil. Ecology and Environmental Sciences, 2012, 21(6): 1051-1056.

[30] Guan G Y, Fan Y M, Wu H Q,etal. Effects of fencing on soil active organic carbon and carbon pool management index in mountain meadow steppe. Pratacultural Science, 2014, 31(9): 1618-1622.

[31] Huang J, Song C. Effects of land use on soil water soluble organic C and microbial biomass C concentrations in the Sanjiang Plain in northeast China. Acta Agriculturae Scandinavica Section B-Soil and Plant Science, 2010, 60(2): 182-188.

[32] Lu W T, Jia Z K, Zhang P,etal. Effects of straw returning on soil labile organic carbon and enzyme activity in semi-arid areas of Southern Ningxia, China. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(3): 522-528.

[33] Wang Q K, Wang S L, Feng Z W,etal. Active soil organic matter and its relationship with soil quality. Actaecologica Sinica, 2005, 25(3): 513-519.

[34] Mack J, Hatten J, Sucre E,etal. The effect of organic matter manipulations on site productivity, soil nutrients, and soil carbon on a southern loblolly pine plantation. Forest Ecology and Management, 2014, 326: 25-35.

[35] Coser T R, De Figueiredo C C, Gerosa Ramos M L,etal. Carbon recover obtained by three methods in organic matter fractions of latosol under maize-grass intercropping in the cerrado. Bioscience Journal, 2012, 28(1): 91-97.

[36] Suman A, Lal M, Singh A K,etal. Microbial biomass turnover in Indian subtropical soils under different sugarcane intercropping systems. Agronomy Journal, 2006, 98(3): 698-704.

参考文献：

[1] 李仲明. 中国紫色土[M]. 成都: 科学出版社, 2003: 325-367.

[2] 唐将, 李勇, 邓富银, 等. 三峡库区土壤营养元素分布特征研究. 土壤学报, 2005, 42(3): 473-478.

[3] 黄昀, 李道高, 李其林, 等. 三峡库区柑橘园土壤环境质量研究. 果树学报, 2004, 21(3): 247-251.

[5] 柳敏, 宇万太, 姜子绍, 等. 土壤活性有机碳. 生态学杂志, 2006, 25(11): 1400-1404.

[12] 尚雯, 李玉强, 王少昆, 等. 科尔沁沙地流动沙丘造林后表层土壤有机碳和轻组有机碳的变化. 应用生态学报, 2011, 22(8): 2069-2074.

[13] 黄年来. 大球盖菇的分类地位和特征特性. 食用菌, 1995, (06): 11.

[14] 廖家艳, 雷干农. 梨园套种大球盖菇试验研究. 现代农业科技, 2010, (24): 108-109.

[15] 颜淑婉, 苏诗垂. 大球盖菇立体高效栽培模式. 食用菌, 1997, (06): 34-35.

[16] 张传利, 杜华波, 杨发军, 等. 咖啡与草腐型食用菌复合高效周年栽培模式研究. 热带农业科技, 2014, 37(2): 7-10.

[19] 廖洪凯, 李娟, 龙健, 等. 土地利用及退耕对喀斯特山区土壤活性有机碳的影响. 环境科学, 2014, 35(1): 240-247.

[20] 李玮, 郑子成, 李廷轩,等. 退耕植茶对川西低山丘陵区土壤有机碳库的影响. 中国农业科学, 2014, 47(8): 1642-1651.

[21] 杨滨娟, 黄国勤, 兰延, 等. 施氮和冬种绿肥对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响. 应用生态学报, 2014, 25(10): 2907-2913.

[22] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京： 中国农业科技出版社, 2000: 27-65.

[29] 赵海超, 刘景辉, 张星杰. 春玉米种植密度对土壤有机碳组分的影响. 生态环境学报, 2012, 21(6): 1051-1056.

[30] 管光玉, 范燕敏, 武红旗, 等. 封育对山地草甸草原土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响.草业科学, 2014, 31(9): 1618-1622.

[32] 路文涛, 贾志宽, 张鹏, 等. 秸秆还田对宁南旱作农田土壤活性有机碳及酶活性的影响. 农业环境科学学报, 2011, 30(3): 522-528.

[33] 王清奎, 汪思龙, 冯宗炜，等. 土壤活性有机质及其与土壤质量的关系. 生态学报, 2005, 25(3): 513-519.

Effect ofCitrustree/Strophariamushrooms intercropping on “purple soil” labile organic carbon in the Three Gorges Reservoir region

ZHANG Yang, LIU Yue-Jiao, NI Jiu-Pai*, XIE De-Ti

CollegeofResourcesandEnvironment,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China

In order to provide basic data and a theoretical basis for soil carbon cycle and climate change mitigation research, the effect ofCitrustree/Strophariamushrooms intercropping on “purple soil” labile organic carbon was analyzed. Five tillage practices: high density intercropping (HD), traditional cultivation (TC), sparse intercropping (SP), bare ground tillage (BT) and straw mulching tillage (ST) were examined to analyze the soil total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC), rapidly oxidized organic carbon (ROC), light fraction organic carbon (LFOC) and soil microbial biomass carbon (SMBC) in citrus groves. During the growing season ofStrophariamushrooms, the density ofCitrustree/Strophariamushrooms intercropping significantly affected the labile carbon (including DOC, ROC, LFOC, SMBC). As expected, the content of total organic carbon and labile carbon in the upper layer (0-10 cm soil depth) was significantly higher than in the lower layer (30-50 cm soil depth). The content of labile carbon (including DOC, ROC, LFOC, SMBC) in the upper soil layer under high density intercropping (HD) practice was significantly higher than under the other treatments (P<0.05), while the contents of dissolved organic carbon (DOC), light fraction organic carbon (LFOC) and soil microbial biomass carbon (SMBC) in lower soil layer under sparse intercropping (SP) were higher than under the other treatments. Intercropping density was significantly negatively correlated with total organic carbon (TOC) and rapidly oxidized organic carbon (ROC). There was a significant negative correlation between the intercropping density and dissolved organic carbon (DOC), light fraction organic carbon (LFOC) and soil microbial biomass carbon (SMBC). In addition, there was a significant positive correlation among different fractions of labile carbon.Citrustree/Strophariamushrooms intercropping enhanced the soil carbon pool management index in the upper soil layer, but decreased the same index in the lower soil layer.Citrustree/Strophariamushrooms intercropping enhanced formation and accumulation of soil labile carbon and increased soil carbon storage in this soil type in the Three Gorges Reservoir region.

fruit/mushrooms intercropping; labile carbon pool; carbon pool management index; purple soil; Three Gorges Reservoir

10.11686/cyxb20150507

http://cyxb.lzu.edu.cn

2014-11-26；改回日期：2014-12-19

国家自然科学基金项目(41371301)和中央高校基本科研业务费项目(XDJK2013A016)资助。

张洋(1988-)，男，山东枣庄人，在读博士。E-mail: zhy2198@163.com *通讯作者Corresponding author. E-mail：nijiupai@163.com

张洋， 刘月娇， 倪九派， 谢德体. 柑橘/大球盖菇间作对三峡库区紫色土活性有机碳库的影响. 草业学报, 2015, 24(5): 53-65.

Zhang Y, Liu Y J, Ni J P, Xie D T. Effect ofCitrustree/Strophariamushrooms intercropping on “purple soil” labile organic carbon in the Three Gorges Reservoir region. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(5): 53-65.